インターネット通信網などにおける基盤となる光ネットワークの分野では、多チャンネル化、波長分割多重(WDM)化および低コスト化を実現する技術として、光MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術が脚光を浴びており、光MEMS技術を用いた光スイッチが開発されている(特許文献1参照)。このMEMS型の光スイッチの構成部品として最も特徴的なものが、複数のマイクロミラー素子を配列したマイクロミラーアレイである。
光スイッチは、光を電気信号に変換することなく、経路切り替えを可能にするものであり、また、光スイッチを用いれば、多重化された光であっても、これを波長毎に分波することなく経路の切り替えが可能である。このような光スイッチは、例えば、使用している経路に障害が発生した際に別の経路に信号を振り分け、通信できる状態を維持するために用いられている。
また、近年、多重化された光を波長毎に分波した後で分波した各々の波長の光の経路を個別に選択する波長選択スイッチが研究開発されているが、ここにもマイクロミラー素子が使用されている。また、複数のミラー素子をより近づけて配置することを可能にするミラー素子を用いたミラーアレイが提案されている(特許文献2参照)。
ここで、上述したミラーアレイについて、図7の斜視図を用いて説明する。このミラーアレイは、図7には示していないが、電極基板と、電極基板に対向して配置されたミラー基板とを備え、複数のミラー素子が配置されるミラーアレイ領域を囲って設けられた支持構造体により、電極基板の上に所定距離離間してミラー基板が固定されている。電極基板とミラー基板とは、互いに平行な関係で配置されている。
電極基板の上には、1つのミラー素子毎に、図7に示すように、可動梁駆動電極701a,可動梁駆動電極701b,ミラー駆動電極703a,およびミラー駆動電極703bが設けられている。これら、可動梁駆動電極701a,可動梁駆動電極701b,ミラー駆動電極703a,およびミラー駆動電極703bにより1つ(1組)の電極部が構成されている。
またミラー基板は、上記ミラーアレイ領域が開口する枠部(不図示)を備え、枠部が支持構造体の上に接続している。また、ミラー基板の枠部の内側には、一端が枠部に固定された可動梁713aおよび可動梁713bを備えている。可動梁713aおよび可動梁713bは、各々の一端が枠部の内側の対向する2つの辺の各々に固定され、上記2つの辺の対向する方向の同じ線上に、所定の距離離間して整列している。このように、可動梁713aおよび可動梁713bは、一端が固定され、他端の側で対向して所定の距離離間して1列に配置されている。図7の例では、y軸方向に平行な線上に、可動梁713aおよび可動梁713bが整列されている。また、可動梁713aおよび可動梁713bは、各々の他端が、ミラー基板の法線方向に変位可能とされ、片持ち梁構造とされている。
また、可動梁713aおよび可動梁713bの間には、屈曲可能な一対の連結部712a,712bにより連結されてミラー711が配置されている。ミラー711は、可動梁713aおよび可動梁713bと1列に配列されて可動梁713aおよび可動梁713bの間に回動可能に配置されている。また、連結部712a,712bは、可動梁713aおよび可動梁713bの各々の他端とミラー711とを連結している。可動梁713aおよび可動梁713bが接続する2つの辺の対向する方向の同じ線上に、可動梁713a,ミラー711,および可動梁713bが、この順に整列している。これら可動梁713a,ミラー711,可動梁713b,および一対の連結部712a,712bで、1つ(1組)の反射部を構成している。
本例では、y軸方向に平行な線上に、可動梁713a,ミラー711,および可動梁713bが整列されている。また、ミラー711は、一対の連結部712a,712bを通る第1回動軸を中心に回動可能とされている。また、y軸に平行な第1回動軸を中心に回動可能とされている。また、可動梁713a,ミラー711,および可動梁713bが整列(配列)されている方向に垂直な方向に添って、複数のミラー素子が配置されてミラーアレイを構成している。なお、ミラー711の表面には、金やアルミニウムなどから構成された反射膜が形成され、例えば赤外領域の光を反射可能としている。
上述した可動梁駆動電極701a,可動梁駆動電極701b,および1組のミラー駆動電極703a,703bと、これらに対となる可動梁713a,ミラー711,可動梁713b,および一対の連結部712a,712bで、1つのミラー素子が構成されている。1つのミラー素子においては、電極基板(ミラー基板)の法線方向(z軸方向)に対向し、可動梁駆動電極701aと可動梁713aとが配置され、可動梁駆動電極701bと可動梁713bとが配置され、1組のミラー駆動電極703a,703bとミラー711とが配置されている。
可動梁駆動電極701a,可動梁駆動電極701bには、可動梁713a,可動梁713bを駆動するための駆動電圧(駆動信号)が、配線(不図示)を介して供給される。また、ミラー駆動電極703aおよびミラー駆動電極703bには、ミラー711を駆動するための駆動電圧が、配線(不図示)を介して供給される。なお、可動梁713a,ミラー711,可動梁713b,および一対の連結部712a,712bは、接地するなどにより等電位とされる。
次に、上記ミラーアレイを構成している1つのミラー素子の動作について説明する。まず、可動梁駆動電極701bに所定の駆動電圧を印加することで、発生した静電引力により可動梁713bに対して電極基板の側に引き寄せる力を加えれば、可動梁713bが、枠部に支持されている一端を支点としてたわみ(変形し)、可動梁713bの他端が電極基板の側に引き寄せられるように変位する。この結果、ミラー711は、連結部712aを支点として連結部712bの側が電極基板の側に引き寄せられ、ミラー711は、電極基板に平行な状態ではなくなり、y軸方向に傾いた状態となる。
この傾いた状態は、ミラー素子の配列方向(x軸方向)に平行なミラー711の中央部を通る第2回動軸を中心に、ミラー711が回動していることになる。この回動動作は、可動梁駆動電極701aに所定の駆動電圧を印加することで、前述同様に可動梁713aの他端を電極基板の側に引き寄せることでも行え、この場合は、第2回動軸を中心に、上述した場合とは反対方向にミラー711を回動させることになる。
また、ミラー駆動電極703aおよびミラー駆動電極703bに印加する電圧を制御することで、一対の連結部712a,712bを通る第1回動軸を中心に、ミラー711を回動させることができる。例えば、ミラー駆動電極703aに対してミラー駆動電極703bの方により高い電圧を印加し、ミラー711が、第1回動軸を中心に、ミラー駆動電極703bの側に傾斜するように制御することができる。このミラー素子では、連結部712a,712bを積極的に動かすことで、1対の連結部で2軸の回動を実現している。
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
[実施の形態1]
はじめに、本発明の実施の形態1について図1Aおよび図1Bを用いて説明する。図1Aは、本発明の実施の形態1におけるマイクロミラー素子の一部構成を示す斜視図である。また、図1Bは、本発明の実施の形態1におけるマイクロミラー素子の一部構成を示す断面図である。
このマイクロミラー素子は、まず、基板101の上に、ミラー102が離間して配置されている。ミラー102の一端には、第1連結部103を介して第1可動梁131が連結し、第2連結部104を介して第2可動梁141が連結している。第1可動梁131および第2可動梁141は、第1支持部105により、基板101の上に支持されている。
一方、ミラー102の他端には、第3連結部106を介して第3可動梁161が連結し、第4連結部107を介して第4可動梁171が連結している。第3可動梁161および第4可動梁171は、第2支持部108により基板101の上に支持されている。本実施の形態では、各可動梁は、一端が連結部に連結し、他端が支持部で支持され、一端側が基板101より離れる方向および基板101に近づく方向に変位可能な片持ち梁構造とされている。なお、各連結部は、平面の形状が略H字状となるように形成している。
また、第1可動梁131を駆動するための第1駆動電極111が、基板101の側に第1可動梁131に対向して配置され、第2可動梁141を駆動するための第3駆動電極113が、基板101の側に第2可動梁141に対向して配置されている。本実施の形態では、図1Bに例示するように、第1駆動電極111は、基板101の上に絶縁層101aを介して形成されている。第3駆動電極113も同様である。
一方、第3可動梁161を駆動するための第2駆動電極112は、基板101の側とは反対側で第3可動梁161に対向して配置され、第4可動梁171を駆動するための第4駆動電極114も、基板101の側とは反対側で第4可動梁171に対向して配置されている。本実施の形態では、図1Bに例示するように、基板101と対向する対向基板151を備え、基板101と対向基板151との間に、ミラー102が配置される構成としている。この構成において、対向基板151のミラー102の側に、絶縁層151aを介して第2駆動電極112を形成している。第4駆動電極114も同様である。
加えて、本実施の形態においては、第1可動梁131および第3可動梁161を、ミラー102の中心を通る回動軸上でミラー102を挟んで配置している。一方、第3可動梁161および第4可動梁171は、上記回動軸を境に異なる側に配置している。また、第1駆動電極111と第2駆動電極112とは等電位の状態とし、これらには同じ駆動電圧を印加し、第3駆動電極113と第4駆動電極114とは等電位の状態とし、これらには同じ駆動電圧を印加する構成としている。
ここで、例えば、第1駆動電極111は、絶縁層101aの下の基板101の上に形成された配線101bに、絶縁層101aを貫通するコンタクト配線101cを介して接続している。なお、絶縁層101aの上に配線を形成してもよい。他の駆動電極についても同様である。また、基板101の図示しない領域には、上述した変位のための駆動信号を発生する駆動回路などが形成されている。駆動回路は、対向基板151に形成されていてもよい。
上述した実施の形態1におけるマイクロミラー素子は、例えば、ミラー102,各可動梁,および各連結部などを形成したミラー基板を介し(挾み)、第1駆動電極111,第3駆動電極113を形成した電極基板(基板101)と、第2駆動電極112,第4駆動電極114を形成した電極基板(対向基板151)とを貼り合わせることで形成すればよい。
ミラー基板は、例えば、SOI(Silicon On Insulator)基板から形成すればよい。SOI基板は、シリコンからなる厚い基体部の上に埋め込み絶縁層を介して薄いシリコン層(SOI層)を備えたものである。SOI層を加工することで、ミラー102,各可動梁,および各連結部などの板状の構造体を形成すればよい。このとき、各可動梁に接続する周辺部も同時に形成する。これら構造体をSOI層に形成した後、基体部,埋め込み絶縁層などを除去すればよい。また、ミラー102に形成する反射膜は、所望とする金属を例えばスパッタ法や蒸着法などにより堆積することで形成すればよい。
一方、電極基板は、よく知られたLSI集積回路など半導体装置の製造方法を用いることで形成可能である。また、各電極は、めっき法などにより形成することができる。なお、個別に用意した支持構造体を用いるようにしてもよい。例えば、半田バンプやめっきなどにより形成した支持構造体を用いるようにしてもよい。また、表面マイクロマシーニングにより、ミラー部と電極部とを積層して一体的に形成する製造方法であってもよい。
以下、本実施の形態におけるマイクロミラー素子におけるミラー102の回動動作について、図2を用いて説明する。以下では、基板(不図示)の側とは反対の面のミラー102に反射面が形成されているものとする。また、ミラー102は、第1連結部103,第3連結部106,およびミラー102の中央を通る第1回動軸201を中心とした回動と、第1回動軸201に直交する第2回動軸202を中心とした回動との2軸動作をする。第1回動軸201は、図1において、y軸方向に延在する軸であり、第2回動軸202は、x軸方向に延在する軸である。
また、等電位とされている第1駆動電極111および第2駆動電極112には、駆動電圧V1を印加し、等電位とされている第3駆動電極113および第4駆動電極114には、駆動電圧V2を印加してミラー102の回動を制御する。
まず、互いに等しい駆動電圧V1および駆動電圧V2を印加することで、ミラー102を第2回動軸202で回動させることができる。この制御状態では、まず、第1可動梁131および第2可動梁141が、第1駆動電極111および第3駆動電極113の側、言い換えると、基板の側に引き寄せられる。このとき、V1=V2としているので、第1可動梁131および第2可動梁141の、基板の側への変位量は等しい状態となる。
一方、第3可動梁161および第4可動梁171は、第2駆動電極112および第4駆動電極114の側、言い換えると基板より離れる側に引き寄せられる。この場合においても、V1=V2としているので、第3可動梁161および第4可動梁171の、基板より離れる側への変位量は等しい状態となる。
以上のことより、互いに等しい駆動電圧V1および駆動電圧V2を印加すると、ミラー102のy軸方向の一端側は、等しく基板の側に変位し、ミラー102のy軸方向の他端側は、等しく基板より離れる側に変位する。この結果、ミラー102は、第2回動軸202(x軸方向)で回動することになる。
次に、各々異なる駆動電圧V1および駆動電圧V2を印加することで、ミラー102を第1回動軸201で回動させることができる。例えば、V2>V1(=0)として制御する。この制御状態では、ミラー102のy軸方向の一端側では、まず、第2可動梁141が、第3駆動電極113の側、言い換えると、基板の側に引き寄せられる。しかしながら、第1可動梁131は、変位しない。
一方、ミラー102のy軸方向の他端側では、第4可動梁171は、第4駆動電極114の側、言い換えると基板より離れる側に引き寄せられる。しかしながら、第3可動梁161は変位しない。
以上のことより、ミラー102のy軸方向の一端側は、第2連結部104の側が基板の方に変位し、ミラー102のy軸方向の他端側は、第4連結部107の側が基板より離れる方に変位する。このため、ミラー102は、第1回動軸201(y軸方向)で回動することになる。
以上に説明したように、本実施の形態によれば、駆動電圧V1が印加される第1駆動電極111および第2駆動電極112と、駆動電圧V2が印加される第3駆動電極113および第4駆動電極114とにより、第1回動軸201による回動と、第2駆動電極112による回動との、ミラー102の2軸動作を可能としている。
このように、本実施の形態によれば、2つの駆動電圧の制御で、ミラーの2軸の回動が実現できるので、複数のマイクロミラー素子を配列させてミラーアレイとしても、駆動電極への配線数の増大が抑制できるようになる。この結果、実装コストの増大を防ぎ、信頼性の低下が抑制できるようになる。
[実施の形態2]
次に、本発明の実施の形態2について、図3,図4を用いて説明する。図3は、本発明の実施の形態2におけるマイクロミラー素子の一部構成を示す斜視図である。また、図4は、本発明の実施の形態2におけるマイクロミラー素子の一部構成を示す断面図である。
このマイクロミラー素子は、まず、基板(不図示)の上に、ミラー302が離間して配置されている。ミラー302の一端には、第3連結部303を介して第1可動梁331が連結し、第2連結部304を介して第2可動梁341が連結している。第1可動梁331および第2可動梁341は、第1支持部(不図示)により、基板の上に支持されている。
一方、ミラー302の他端には、第3連結部306を介して第3可動梁361が連結し、第4連結部307を介して第4可動梁371が連結している。第3可動梁361および第4可動梁371は、第2支持部(不図示)により基板の上に支持されている。実施の形態2では、各可動梁は、一端が連結部に連結し、他端が支持部で支持され、一端側が基板より離れる方向および基板301に近づく方向に変位可能なとされている。
また、第1可動梁331を駆動するための第1駆動電極311が、基板の側に第1可動梁331に対向して配置され、第2可動梁341を駆動するための第3駆動電極313が、基板の側に第2可動梁341に対向して配置されている。
一方、第3可動梁361を駆動するための第2駆動電極312は、基板の側とは反対側で第3可動梁361に対向して配置され、第4可動梁371を駆動するための第4駆動電極314も、基板の側とは反対側で第4可動梁371に対向して配置されている。例えば基板と対向する対向基板(不図示)を備え、基板と対向基板との間に、ミラー302が配置される構成としている。この構成において、対向基板のミラー302の側に、第2駆動電極312を形成している。第4駆動電極314も同様である。
また、実施の形態2においても、第1可動梁331および第3可動梁361を、ミラー302の中心を通る回動軸上でミラー302を挟んで配置している。一方、第3可動梁361および第4可動梁371は、回動軸を境に異なる側に配置している。また、第1駆動電極311と第2駆動電極312とは等電位の状態とし、これらには同じ駆動電圧を印加し、第3駆動電極313と第4駆動電極314とは等電位の状態とし、これらには同じ駆動電圧を印加する構成としている。上述した構成は、前述した実施の形態1と同様である。
実施の形態2では、上述した構成に加え、まず、第1可動梁331を挟んで第1駆動電極311に対向配置された第1電界分離電極315と、第3可動梁361を挟んで第2駆動電極312に対向配置された第2電界分離電極316と、第2可動梁341を挟んで第3駆動電極313に対向配置された第3電界分離電極317と、第4可動梁371を挟んで第4駆動電極314に対向配置された第4電界分離電極318とを備えるようにした。
また、実施の形態2では、図4の断面図に示すように、第1駆動電極311は、第1可動梁331の平面に対向する平面部311aおよび第1可動梁331の可動領域を挟む2つの側部311bから構成し、第3駆動電極313は、第2可動梁341の平面に対向する平面部313aおよび第2可動梁341の可動領域を挟む2つの側部313bから構成した。
同様に、第1電界分離電極315は、第1可動梁331の平面に対向する平面部315aおよび第1可動梁331の可動領域を第1電界分離電極315の側に延長した領域を挟む2つの側部315bから構成し、第3電界分離電極317は、第2可動梁341の平面に対向する平面部317aおよび第2可動梁341の可動領域を第2電界分離電極の側に延長した領域を挟む2つの側部317bから構成した。
第2駆動電極312,第4駆動電極314,第2電界分離電極316,および第4電界分離電極318についても同様である。
例えば、前述した実施の形態1のマイクロミラー素子および実施の形態2のマイクロミラー素子のいずれにおいても、複数のマイクロミラー素子を、x軸の方向に配列することで、マイクロミラーアレイとすることができる。x軸の方向とは、第1駆動電極311および第3駆動電極313の配列方向である。
このように、複数のマイクロミラー素子を配列させたとき、各駆動電極に側部を設けることで、複数のマイクロミラー素子を配列させたときに、マイクロミラー素子毎に可動梁を駆動するための電界を分離することができる。側部を備えることで、平面部からこれに隣接する可動梁へ向かう電気力線はほとんど遮蔽され、クロストークの影響を抑制することができる。このようなクロストークの抑制は、側部の高さが、初期状態での可動梁の高さ方向の位置と同じ程度である場合が最も効果的である。
また、上述したように電界分離電極を設けることで、マイクロミラー素子毎に可動梁方向への駆動電極からの漏れ電界を遮蔽することができる。これにより、隣り合う素子間のクロストークの影響をさらに抑制することができる。各電界分離電極は接地してもよく、第3可動梁361,第2可動梁341およびミラー302と同電位としてもよい。
次に、実施の形態2におけるマイクロミラー素子の製造方法について、図5A〜図5Iを用いて簡単に説明する。図5A〜図5Gは、本発明の実施の形態2におけるマイクロミラー素子の製造方法を説明するための各工程における状態を示す断面図である。また、図5H,図5Iは、平面図である。
まず、図5Aに示すように、例えば単結晶シリコンからなる基板301の上に絶縁層301aを形成する。
次に、図5Bに示すように、絶縁層301aの上に、第1駆動電極311となる平面部311aおよび第3駆動電極313となる平面部313aを形成し、また、スペーサとなる第1金属パターン501を形成する。これらは、例えば、めっき法により形成すればよい。例えば、蒸着法などによりシード層を形成した後、各部分が開放したマスクパターンを形成し、開放した領域に露出しているシード層にめっき膜を形成することで、平面部311a,平面部313a,および第1金属パターン501が形成できる。なお、図示していないが、第2電界分離電極316,第4電界分離電極318となる各平面部も同様に形成する。これらは、第2駆動電極312,第4駆動電極314に対向して配置される電界分離電極である。
次に、図5Cに示すように、平面部311aの上に2つの側部311bを形成し、平面部313aに2つの側部313bを形成し、第1駆動電極311および第3駆動電極313を形成する。また、第1金属パターン501の上に第2金属パターン502を形成し、スペーサを完成させる。これらも、前述同様に、めっき法により形成すればよい。なお、図示していないが、第2電界分離電極316,第4電界分離電極318となる各側部も同様に形成する。
次に、図5Dに示すように、第1駆動電極311および第3駆動電極313に接続する貫通配線503aおよび貫通配線503bを、基板301を貫通して形成する。例えば、よく知られたシリコンの深掘加工技術であるDRIEエッチング技術により、基板301に貫通孔を形成する。次いで、形成した貫通孔に、めっき法などにより金属材料を充填することで、貫通配線503aおよび貫通配線503bを形成すればよい。また、貫通配線503aおよび貫通配線503bに、基板301の裏面で接続する電極パッド504aおよび電極パッド504bを形成する。例えば、スパッタ法もしくは蒸着法などにより形成した金属膜を、公知のフォトリソグラフィーおよびエッチング技術によりパターニングすることで、電極パッド504aおよび電極パッド504bを形成すればよい。以上のことにより、第1電極基板300aが形成される。
また、図5Eに示すように、対向基板351の上に、絶縁層351aを介して第1電界分離電極315,第3電界分離電極317を形成し、また、第1金属パターン505および第2金属パターン506を形成し、第2電極基板300bを形成する。第1電界分離電極315,第3電界分離電極317においては、第1金属パターン505の形成と同時に、平面部315aおよび平面部317aを形成し、第2金属パターン506の形成と同時に、側部315b,側部317bを形成する。これらは、前述した第1電極基板300aの形成と同様にすればよい。
また、図5Fに示すように、ミラー基板510を形成する。ミラー基板510は、よく知られたSOI基板を用いて作製すればよい。SOI基板は、シリコンからなる厚い基体部511の上に埋め込み絶縁層511aを介して薄いシリコン層(SOI層)512を備えたものである。SOI層512を加工することで、図5Fに示すように、第1可動梁331,第2可動梁341を形成する。このとき同時に、図示しない第3連結部303,第2連結部304,ミラー302,第3連結部306,第4連結部307,第3可動梁361,および第4可動梁371を形成する。
このようにして各部分を形成した後、上記角部分に対応する領域の基体部511,絶縁層511aを裏面よりエッチング除去し、開口部513を形成する。開口部5113を形成することで、ミラー302や、各可動梁が動作可能な状態となる。なお、図示していないが、ミラー302に形成する反射膜は、所望とする金属を例えばスパッタ法や蒸着法などにより堆積することで形成すればよい。
次に、図5Gに示すように、上述した第1電極基板300a,ミラー基板510,および第2電極基板300bを積層してスペーサの部分で接合し、例えば、第1可動梁331を挟んで第1駆動電極311と第1電界分離電極315とが対向して配置され、第2可動梁341を挟んで第3駆動電極313と第3電界分離電極317とが対向して配置された状態とする。スペーサの厚さ(高さ)により、各電極と可動梁との間隔が制御できる。
なお、図5Gは、図3の第1駆動電極311,第3駆動電極313などの領域を通るxz面の断面に相当している。従って、図示していないが、他の領域では、例えば、第3可動梁361を挟んで第2駆動電極312と第2電界分離電極316とが対向して配置され、第4可動梁371を挟んで第4駆動電極314と第4電界分離電極318とが対向して配置された状態となる。
ここで、例えば、各電極は、これら電極が形成されている絶縁層の上に形成された配線により接続すればよい。例えば、第1電極基板300aにおいては、図5Hに示すように、絶縁層301aの上に形成した第1駆動電極311および第3駆動電極313を、絶縁層301aの上に形成した配線501aおよび配線501bにより、電極スペーサ502aおよび電極スペーサ502bに接続する。各配線は、図5Bを用いて説明した第1金属パターン501と同時に形成すればよい。また、電極スペーサ502aおよび電極スペーサ502bは、第1金属パターン501および第2金属パターン502から構成されたスペーサ構造体の一部である。
また、第2電極基板300bにおいては、図5Iに示すように、絶縁層351aの上に形成した第2駆動電極312および第4駆動電極314を、絶縁層351aの上に形成した配線505aおよび配線505bにより、電極スペーサ506aおよび電極スペーサ506bに接続する。この場合の各配線は、図5Eを用いて説明した第1金属パターン505と同時に形成すればよい。また、電極スペーサ506aおよび電極スペーサ506bは、第1金属パターン505および第2金属パターン506から構成されたスペーサ構造体の一部である。なお、第2駆動電極312および第4駆動電極314は、図5Gの断面には示されていない領域に配置されている。
上述した第1電極基板300aと第2電極基板300bとを、ミラー基板510を挟んで貼り合わせ、例えば、電極スペーサ502aと電極スペーサ506aとを接続し、電極スペーサ502bと電極スペーサ506bとを接続させる。これらの接続は、ミラー基板510のSOI層512を介して行われる。このように接続することで、第1駆動電極311と第2駆動電極312とが、等電位の状態となる。また、第3駆動電極313と第4駆動電極314とが、等電位の状態となる。
従って、電極パッド504aに入力される駆動電圧V1は、第1駆動電極311および第2駆動電極312に印加されるようになる。また、電極パッド504bに入力される駆動電圧V2は、第3駆動電極313および第4駆動電極314に印加されるようになる。
以上に説明した実施の形態2においても、前述した実施の形態1と同様であり、等電位とされている第1駆動電極311および第2駆動電極312には、駆動電圧V1を印加し、等電位とされている第3駆動電極313および第4駆動電極314には、駆動電圧V2を印加してミラー302の回動を制御する。ミラー302は、ミラー302の中央を通る第1回動軸および第1回動軸に直交する第2回動軸の2軸で回動(駆動)させることができる。
まず、互いに等しい駆動電圧V1および駆動電圧V2を印加することで、ミラー302を第2回動軸で回動させることができる。また、例えば、V2>V1(=0)として、各々異なる駆動電圧V1および駆動電圧V2を印加することで、ミラー302を第1回動軸で回動させることができる。
このように、実施の形態2においても、2つの駆動電圧の制御で、ミラーの2軸の回動が実現できるので、複数のマイクロミラー素子を配列させてミラーアレイとしても、駆動電極への配線数の増大が抑制できるようになる。この結果、実装コストの増大を防ぎ、信頼性の低下が抑制できるようになる。
なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形および組み合わせが実施可能であることは明白である。例えば、上述した実施の形態では、ミラーの平面形状を長方形としたが、これに限るものではない。例えば、図6Aに示すように、平面形状を平行四辺形としたミラー602aを用いるようにしてもよい。
この場合においても、ミラー602aの一端には、第1連結部603を介して第1可動梁631が連結し、第2連結部604を介して第2可動梁641が連結している。一方、ミラー602aの他端には、第3連結部606を介して第3可動梁661が連結し、第4連結部607を介して第4可動梁671が連結している。第1可動梁631,第1連結部603,第3連結部606,および第3可動梁661が、ミラー602の中心を通る回動軸上に配列されている。
また、図6Bに示すように、平面形状を6角形としたミラー602bを用いるようにしてもよい。ミラー602bは、連結部が連結している両端より離れて中心に向かうほど、幅が広くなるように形成されている。他の構成は、上述同様である。これらの構成とすることで、ミラーの端部からの戻り光を抑制することができる。このように、本発明によれば、ミラーに対する駆動電極を用いていないので、ミラーの形状も制限があまりない状態で形成できるようになる。